Лабораторная работа №4 Определение напряжений и перемещений в балке при косом изгибе
I. Задачи испытания.
Сравнение теоретических значений напряжений в заданном сечении и прогиба свободного конца балки с экспериментальными данными.
II. Оборудование, технические средства, инструмент.
Стенд СМ - 1, тензорезисторы, индикаторы
III. Порядок выполнения работы.
1. Соберите наладку согласно рисунку с заданным наклоном главной оси стержня 0°,15°,30°,45°. Итак, установите на плите стола 1 опорную стойку 2 и индикаторную стойку 3, закрепите к плите болтовыми соединениями
болт 4, гайка 5, шайба 6. Образец 7 – балку закрепите в опорной стойке 2, зафиксируйте винтом 9 рукоятки 8. Поверните балку на заданный угол и зафиксируйте в таком положении фиксатором 13. Оденьте на индикаторную стойку 3 бобышку 14 и предварительно зафиксируйте. Вставьте в отверстие бобышки 14 стержень 15, а в отверстие стержня – кронштейн 16, с закреплёнными на ней двумя индикаторными головками 17. Вставьте систему так, чтобы ножки индикаторов опирались в корпус серьги 10 на конце балки 7 в перпендикулярных плоскостях и закрепите. Подвесьте к серьге 10 подвес 11 с гирями 12.
2.Снимите показания ИД для всех 4хтензорезисторов и двух индикаторов 17.
3. Нагружайте последовательно стержень силой 10 Н, 20 Н, 30 Н, 40 Н. На каждом уровне снимите показания приборов по пункту 2).
4. Определите составляющую прогиба свободного конца стержня по вертикали и горизонтали, как среднюю разность показаний индикаторов (ГОР,ВЕР) для ступени нагрузки 10Н.
5. Определите значения прогиба по формуле: 
6. Определите среднее значение показаний ИД Δn для приращения силы F=10Н.
7. Определите значение деформаций балки от силы 10 Н: ε =Кд Δn, где Кд - цена деления единицы дискретности ИД.
8. Определите приращение напряжения:
Δσ = E∙ε, где Е=2 *105 МПа – модуль упругости для стали.
9. Определите теоретические значения напряжений и прогибов.
10. Сравните экспериментальные значения с соответствующими теоретическими.
IV. Данные опыта и его результаты
Длин 1=
Размеры поперечного сечения
b = h=
Модуль упругости материала балки (сталь):E = 2∙105 Мпа
Угол наклона главной оси стержня 0°
| Нагрузка F,H | Приращение нагрузки ΔF,H | Показатели тензометров | Показатели индикаторов | ||||||||
| n1, | Δn1 | n2, | Δn2, | n3, | Δn3, | n4, | Δn4 | δверт | δгор | ||
Угол наклона главной оси стержня 15°
| Нагрузка F,H | Приращение нагрузки ΔF,H | Показатели тензометров | Показатели индикаторов | ||||||||
| n1, | Δn1 | n2, | Δn2, | n3, | Δn3, | n4, | Δn4 | δверт | δгор | ||
Угол наклона главной оси стержня 30°
| Нагрузка F,H | Приращение нагрузки ΔF,H | Показатели тензометров | Показатели индикаторов | ||||||||
| n1, | Δn1 | n2, | Δn2, | n3, | Δn3, | n4, | Δn4 | δверт | δгор | ||
Угол наклона главной оси стержня 45°
| Нагрузка F,H | Приращение нагрузки ΔF,H | Показатели тензометров | Показатели индикаторов | ||||||||
| n1, | Δn1 | n2, | Δn2, | n3, | Δn3, | n4, | Δn4 | δверт | δгор | ||
Теоретический расчет напряжений и прогибов.
V. Выводы
VI. Контрольные вопросы
1. Какой изгиб называется косым?
2. Может ли балка круглого поперечного сечения испытывать косой изгиб?
3. Сочетанием каких видов изгибов считается косой изгиб?
4. Какие точки в сечении считаются опасными и как определяются их положение при косом изгибе?
5. Как определяется перемещение точек оси балки при косом изгибе?
